2 Типовые технологические процессы изготовления деталей
различных классов
-
Технология изготовления деталей типа валов.
2.1.1 Характеристика валов.
В технологии машиностроения в понятие валы или круглые стержни принято включать собственно валы, оси, пальцы, штоки ,колонны и другие подобные детали машин, образованные наружными поверхностями вращения при значительном преобладании длины над диаметром. Конструктивное разнообразие валов вызывается различным сочетанием цилиндрических конических, а также зубчатых (шлицевых), резьбовых поверхностей. Валы могут иметь шпоночные пазы, лыски, осевые и радиальные отверстия.
2.1.1.1 Технологические задачи
Технологические задачи охватывают требования к точности деталей по всем их параметрам. Ниже приведен эскиз вала с типовыми техническими требованиями (рисунок 1).
5...7 ст. точн. АБ
(0,25...0,5) ITd
(0,25…0,5)
ITd
Rа
0,8…1,6
Rа
0,4…0,8 Rа
0,4…0,8
А
Б
В Rа
0,8…1,6
5...7 ст. точн. АБ
5...7 ст.
точн. АБ
ТО М В
Рисунок 1. Эскиз вала с типовыми техническими требованиями.
Точность размеров. Точными поверхностями валов являются, как правило, его опорные шейки, поверхности под детали, передающие крутящий момент. Обычно они выполняются по 6…7 квалитетам.
Точность формы. Наиболее точно регламентируется в продольном и поперечном сечениях у опорных шеек под подшипники. Отклонения от круглости и профиля в продольном сечении не должны превышать 0,25…0,5 допуска на диаметр в зависимости от типа и класса точности подшипника.
Точность взаимного расположения поверхностей. Для большинства валов главным является обеспечение соосности рабочих поверхностей, а также перпендикулярности рабочих торцов базовым поверхностям. Как правило, эти величины выбираются по 5…7 степеням точности.
Качество поверхностного слоя. Шероховатость базовых поверхностей обычно составляет Rа = 3,2…0,4 мкм, рабочих торцов Rа = 3,2…1,6 мкм, остальных неответственных поверхностей Rа = 12,5…6,3 мкм.
Валы могут быть сырыми и термообработанными. Твердость поверхностных слоев и способ термообработки могут быть весьма разнообразными в зависимости от конструктивного назначения валов. Если значение твердости не превышает НВ 200…230, то заготовки подвергают нормализации, отжигу или термически не обрабатывают. Для увеличения износостойкости валов повышают твердость их рабочих поверхностей. Это достигается поверхностной закалкой токами высокой частоты, обеспечивающей твердость HRC 48…55. Поверхности валов из низкоуглеродистых марок стали подвергают цементации на глубину 0,7…1,5 мм с последующей закалкой и отпуском с обеспечением твердости
HRC 55…60.
Наличие остаточных напряжений в поверхностных слоях и их знак регламентируется редко и в основном для ответственных валов.